基于负荷裕度最大化的发电出力优化（一）优化模型的提出

发电机有功出力方式优化是提高系统传输能力的主要控制手段.文中推导了负荷裕度最大点处有功出力方式的最优性条件,进而提出一种有功出力优化新模型.该模型将一个优化问题转换成一个非线性方程组的求解问题,为发电机有功出力优化在电压稳定中的应用奠定了一定的理论基础.通过构造极限曲面法向量与有功出力方式的灵敏度关系,并对参考点进行精心选择,准确地确定了最佳的发电机出力修正方向.     

考虑静态电压稳定的有功出力方式优化综述

调整发电机有功出力方式可以有效地提高系统的电压稳定裕度,但对其作用目前还缺乏相应的认识.综述了调整发电机有功出力方式以提高系统电压稳定裕度的优化模型及其求解方法,针对现有文献的不足,从模型的求解、约束条件的处理、经济性和安全性的相互协调、负荷增长不确定条件下的有功出力方式优化等方面指出了下一步的研究方向.     

负荷增长方式不确定条件下有功出力方式优化

优化有功出力方式是提升功率传输极限的有效方法之一。为在优化中考虑负荷增长方式的不确定性,提出了一种具有对立结构的双层优化模型。该模型的上层结构是以负荷裕度最大为目标函数的有功出力方式优化模型;下层结构是以负荷裕度最小为目标函数的最危险负荷增长方式求解模型。通过对上、下2层模型交替进行优化,并将所得的优化解作为参数在2个层间相互传递,快速地求出了最佳的有功出力方式,使系统在最危险负荷增长方式下的负荷裕度最大。最后通过IEEE30、118节点系统和一个实际系统的算例验证了所提方法的有效性。     

基于暂态能量裕度灵敏度计及暂态稳定约束的优化潮流计算

提出了一种基于暂态能量裕度灵敏度的含有暂态稳定约束的优化潮流算法.它用时域仿真法对系统进行暂态稳定分析,提前滤除不失稳故障,并结合混合法计算失稳故障的能量裕度.依据最严重故障的能量裕度与发电机有功出力变化量的近似线性关系及能量裕度对发电机有功出力的灵敏度来调整发电机的有功出力.在计算程序中充分运用变步长搜索策略提高了计算效率,对考虑多个预想故障的含有暂态稳定约束的优化潮流问题具有良好的全局收敛性.最后通过IEEE 30节点系统和IEEE 57节点系统验证了该方法的有效性.     

基于最近电压稳定临界点的发电机无功备用优化方法

目前发电机的无功备用优化方法均基于固定的负荷增长方式,而当考虑负荷、新能源出力预测误差之后,这种优化方法无法有效评估最危险负荷增长方式下的无功备用水平。针对这一问题,文中提出基于最近电压稳定临界点的发电机无功备用优化非线性二层规划模型,上层问题在给定基态节点注入功率的情况下,将求取最近电压稳定临界点及对应的最危险负荷增长方式化为极限曲面二次近似和连续潮流校正的两层迭代格式,而下层模型则求解该最危险负荷增长方式下的无功备用问题,并将修正的基态节点注入功率返回上层模型。为证明该模型的有效性,首先在若干假设的前提下证明了最优解的存在性和充分必要条件,进一步分析表明所提方法可考虑节点负荷增长方式的不确定性,有效提升最危险负荷增长方式下系统的无功备用水平,提高系统的电压稳定裕度,保障系统的安全运行。     

考虑分级电压控制作用的静态电压稳定裕度计算

提出了一种分级电压控制条件下静态电压稳定裕度的计算模型,所计算出的稳定裕度代表一次三次电压控制周期内系统由初始点到达临界点所能增加的最大负荷.该模型通过引入先导节点电压和区域无功水平的相关等式约束来反映分级电压控制作用,并引入互补约束来处理由发电机无功出力达到极限所引起的发电机节点与先导节点的节点类型转换问题.对该模型运用预测校正原对偶内点法求解,分别计算了IEEE 39节点系统在三种负荷增长模式下实施分级电压控制前后的稳定裕度,并分析了实施分级电压控制的一种特定情况下临界点时系统各先导节点的状况,计算分析结果表明了该模型的合理性.     

考虑分级电压控制作用的静态电压稳定裕度计算

提出了一种分级电压控制条件下静态电压稳定裕度的计算模型,所计算出的稳定裕度代表一次三次电压控制周期内系统由初始点到达临界点所能增加的最大负荷。该模型通过引入先导节点电压和区域无功水平的相关等式约束来反映分级电压控制作用,并引入互补约束来处理由发电机无功出力达到极限所引起的发电机节点与先导节点的节点类型转换问题。对该模型运用预测校正原对偶内点法求解,分别计算了IEEE 39节点系统在三种负荷增长模式下实施分级电压控制前后的稳定裕度,并分析了实施分级电压控制的一种特定情况下临界点时系统各先导节点的状况,计算分     

考虑三重潮流约束的有功出力方式优化

为使系统以更安全的方式度过高峰负荷点,提出一种考虑三重潮流约束的有功出力方式优化模型.该模型分别在当前运行点、高峰负荷点和电压稳定临界点处建立潮流方程,通过对当前运行点的有功出力和高峰负荷点的出力增量同时进行优化,更有效地提高了电网的负荷裕度.最后,在IEEE14和118节点系统上验证了所提模型和求解方法的有效性.     

最近电压稳定临界点的两层规划模型和信赖域算法

考虑了负荷变化的不确定性,提出负荷分布范围的棱锥状模型。建立了求解最近电压稳定临界点的非线性二层规划模型,提出一种求解该问题的信赖域方法。该方法先计算已知负荷增长方向上的电压稳定临界点,然后建立只有上、下界约束的近似模型,基于信赖域方法的思想迭代搜索最近电压稳定临界点,求取临界点时考虑了发电机无功出力的限制。算例分析表明,该算法收敛速度快、鲁棒性好,全局寻优能力强,并可找出系统电压稳定的薄弱区域和母线。     

考虑发电出力调整的最近电压稳定临界点求取方法

对求取最近电压稳定临界点问题,同时考虑负荷变化的不确定性和发电机出力调整的影响,建立一种非线性二层规划问题模型。下层问题求解某个负荷变化方向上的最大负载裕度,上层问题考虑负荷变化方向的约束,寻找最近的电压稳定临界点。设计求解该问题的信赖域方法,该方法先采用内点法计算已知负荷增长方向上的静态电压稳定临界点,然后建立近似的单层线性混合整数规划模型并求解。基于信赖域方法的思想迭代逼近最近电压稳定临界点。算例分析表明了所提算法的有效性,并可找出系统静态电压稳定的薄弱区域和母线。     

Design nearly equiripple FIR filter by gradient scheme with dynamic step size

This paper proposes a gradient‐based algorithm with dynamic step size to design the nearly equiripple finite impulse response (FIR) filter, which iteratively updates the filter coefficient vector along the negative gradient direction of the peak approximation error. Moreover, besides the direction, the step size for updating is also an important parameter to be determined, and this paper proposes a dynamic method to find an appropriate step size at each round of iteration. Our results show that this dynamic step‐size scheme achieves a fast convergence rate, i.e. it can, i.e. it can design the nearly equiripple filters within a number of iterations. Specifically, by using the proposed method, the updating step size is relatively large at the early stage of iterations, which reduces the peak approximation error significantly. While, at the later stage of iterations, the updating step size becomes relatively small to approach to the equiripple solution as soon as possible. The extensive computer simulation demonstrates that the proposed algorithm outperforms the conventional algorithm in terms of the iteration number, the convergency and the performance. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于近似连续潮流的在线电压稳定分析

提出近似连续潮流算法以实现电压稳定的在线监视,该算法由预测算法和校正算法2部分组成。其中,预测算法线性化潮流方程,并以一个切线预报来预测其下一个步长状态变量的数值;校正算法则将预测值代入潮流方程,进而求得负荷的计算增长方向。为了减小负荷增长方向和计算增长方向的偏差,每一个步长的预测计算均回到负荷增长的调整方向,并依次反复迭代,直到负荷增长方向与计算增长方向的夹角大于给定值,此时表明潮流方程的线性程度显著恶化,从而得到负荷裕度的近似值。进一步给出了近似连续潮流算法为连续潮流算法线性近似的严格数学证明。该算法不存在潮流方程的收敛问题,计算速度快,所求得的电压稳定指标线性程度好,物理意义明确。IEEE39节点的算例证明了算法的有效性。     

洛热1 号锅炉钢架立柱扭曲、弯曲的校正处理

洛阳热电厂l 号锅炉钢架立柱扭曲、弯曲变形的主要原因是由于存放时间长,焊接应力释放造成的。采用的热校机理与焊接机理相似,只是变形方向相反,用带状加热处理弯曲变形,用三角状加热处理扭曲变形,也可两者同时采用。带状加热时烤把直线移动,同时在宽度方向上作一定幅度的摆动,加热宽度视变形大小而定,且不宜大于钢材厚度的2 倍;三角状加热即加热区域为三角形,底边在被校正钢板的一边,顶点指向校正方向的一边。     

基于改进多中心校正解耦内点法的动态最优潮流并行算法

基于改进的多中心校正(MCC)和解耦技术,提出一种求解动态最优潮流(DOPF)的并行算法。结合内点算法(IPM)框架与DOPF修正方程的分块箭形结构,给出修正方程的并行解耦-分解-回代解法。并结合这一解法特点,提出动态步长拉大技术及自适应最大校正次数技术,以单次迭代计算量小幅增加为代价,换取迭代步长的增大,迭代点中心性的提高,总迭代次数和计算时间的显著减少。解耦技术的使用,使得所提算法的核心计算都可并行完成。6～118节点系统的串行仿真结果表明,算法具有很好的鲁棒性和收敛速度,在多核集群系统上的并行仿真表明,算法具有理想的加速比和可扩放性,适合求解大规模的DOPF问题。     

大规模电力系统无功优化问题的线性规划实用化算法

以原对偶内点法为基础,将信赖域思想引入线性规划算法,从而克服动态调整步长的困难。此外,采用三角分解法解修正方程,提高了计算速度。通过对一个实际的538节点系统进行数值计算,验证所提算法的有效性。     

基于iOS平台的步长计算方案与实现

GPS一般不适用于室内环境定位,惯性导航是一种常用的室内定位技术。对此,提出了一种基于iOS平台的行走步长计算方法,通过iOS设备内置加速度计采集数据,计算腰部的竖直位移。行走时,人体的腰部轨迹相对于前进方向近似1个倒置单摆模型,依据此运动模型可以计算行走的步长。此外还给出了在iPhone上实现步长计算的软件实现方案,并设计了应用软件。实验表明,所提出的步长计算方案和软件可以实时显示行进的步长和总位移,测量结果较准确,误差约为5%,该方法可为开发室内定位系统提供一定理论依据。     

基于改进连续潮流法的电压稳定极限计算方法

针对电压稳定性分析连续潮流法的计算效率、精度及收敛性问题,提出了一种改进型的连续潮流法。该方法在参数化中,有机结合了物理参数化和局部参数化在不同区域的优点,在校正过程引入了一种新的预测-校正法,在步长控制中,提出了变步长控制函数,极大地提高了算法的计算精度、效率和收敛性。最后通过实例证明该方法可以提高连续潮流法分析电压稳定性的效率,并验证了该方法的有效性。     

复合扰动下双足机器人位姿修正解耦控制研究

双足机器人在驱动步行中受到活动部件的复合扰动作用容易产生耦合误差,导致解耦控制的稳定性不好,为了提高双足机器人驱动步行中的解耦控制的稳定性,提出一种基于变步长动态平衡反馈调节的双足机器人驱动步行位姿修正解耦控制方法。采用分布式传感器阻力力学采集方法进行双足机器人的姿态参量测量和动态融合处理,构建双足机器人驱动步行位姿修正解耦控制的约束参量模型和控制目标函数,采用Kalman滤波方法进行双足机器人驱动步行的地面环境适应校正和误差修正,采用变步长动态平衡反馈调节方法确定精准的驱动步行姿态参量,实现双足机器人准确的姿态定位和参量解算。仿真结果表明,采用该方法进行双足机器人驱动步行姿态定位控制的准确度较高,环境适应性较好,实现零误差驱动步行,提高了双足机器人的控制品质。     

于随机Markov链的风向时间序列模型研究

基于随机Markov链模型提出了一种风向时间序列模拟模型。该模型选取气象学中较为细致的风向划分方法-16风向,作为Markov链模型状态空间划分的依据。模型验证表明,随机Markov链模型生成的风向时间序列较好的保留了原始数据分布特性、自相关特性、功率谱特性等统计特性。这证明,通过Markov链建模,然后生成任意时间长度的风向时间序列的方法是可行的,且在加入阈值修正后,该模型的短期风向预测效果较好。     

Online mutability of step direction during rapid stepping reactions evoked by postural perturbation

Stepping reactions are often triggered rapidly in response to loss of balance. It has been unclear whether spatial step parameters are defined at time of step-initiation or whether they can be modulated online, during step execution, in response to sensory feedback about the evolving state of instability. This study explored the capacity to actively alter step direction subsequent to step initiation in six healthy young-adult subjects. To elicit forward-step reactions, subjects were released suddenly from a tethered forward lean. A second perturbation (medio-lateral support-surface translation) was applied at lags of 0-200 ms. Active reaction to the second perturbation was determined primarily through analysis of swing-leg hip-abductor activation. In addition, to gauge the biomechanical consequence of the changes in muscle activation, we compared the measured medio-lateral swing-foot displacement to that predicted by a simple passive mechanical model. Perturbations at 0-100 ms lag evoked active medio-lateral swing-foot deviation, allowing balance to be recovered with a single step. However, when the second perturbation occurred near foot-off (200-ms lag), there was no evidence of active alteration of step direction and subjects typically required additional steps to recover balance. The results suggest that step direction can be reparameterized during early stages of stepping reactions, but that step direction was not actively modulated in response to perturbation arising near start of swing phase.